Приемно-передающие устройства радио­технических систем: Учебное пособие, страница 15

В табл. 2.2 приведены основные технические параметры малошумящих усилителей, применяемых в приемных устройствах.

Общим для всех малошумящих усилителей является ухудше­ние усилительных и шумовых свойств при увеличении частоты.

При построении приемных устройств следует принимать меры к уменьшению влияния на их шумовые свойства каскадов, стоя­щих после УВЧ.

Первыми необходимо ставить каскады, у которых малый К_ш и большой  К_р, т. е. усилители, имеющие малое шумовое число М_ш (меру шума).                                                                                                                                                                                                                    

Транзисторные усилители имеют малую массу, габариты, энергоемкость, высокую надежность и долговечность, низкую сто­имость серийного производства по гибридно-интегральной техно­логии, хорошие эксплуатационные характеристики. К недостаткам транзисторных усилителей следует отнести малую электрическую прочность, чувствительность к перегрузкам, невысокую темпера­турную стабильность. Они требуют устройств защиты от перегру­зок.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

Уменьшение некоторых отмеченных недостатков достигается применением термостатированных или охлаждаемых балансных транзисторных усилителей.

Общим свойством регенеративных отражательных усилителей является их потенциальная неустойчивость и, как следствие, не­стабильность параметров при коэффициенте регенерации β, близком к единице. Это вынуждает применять либо дополнительные цепи стабилизации электрического и температурного режимов, либо использовать двухкаскадные УВЧ с умеренной регенерацией и, следовательно, с малым усилением мощности. Повышение тем­пературной стабильности полупроводниковых параметрических усилителей и усилителей на туннельных диодах можно улучшить, помещая их диодные узлы в термостаты.

Электронно-лучевые усилители относятся к нерегенеративным малошумящим усилителям, поэтому они являются потенциально устойчивыми. Эти усилители не требуют на входе устройств защи­ты, поскольку при увеличении сигнала условия группировки электронов нарушаются и это приводит к уменьшению коэффициента усиления мощности Кр. Усилитель начинает работать как элек­тронный  аттенюатор.

Однако электронно-лучевые усилители имеют большую массу, габариты, требуют высоковольтных и достаточно мощных источ­ников  питания.

2.3. Состояние и перспективы развития преобразователей частоты

Преобразователем частоты (ПЧ) называется устройство, пре­образующее напряжение высокой частоты в напряжение промежу­точной частоты с сохранением закона модуляции. Иными словами,

с помощью преобразователя частоты осуществляется линейный перенос спектра сигнала из одной области частот в другую.

В зависимости от диапазона преобразуемых частот схемное решение преобразователя частоты может быть различным, одна­ко во всех случаях он должен содержать:

нелинейный элемент (смеситель);

вспомогательный источник высокочастотных колебаний (гетеродин);

фильтр  колебаний промежуточной частоты   (нагрузка).

Структурная схема преобразователя частоты приведена на рис. 2.23. В качестве смесителей

используются элементы с нелинейной активной или реактивной проводимостью (транзисторы, электронные лампы, полупроводниковые или ламповые диоды). В качестве гетеродинов используются маломощные высокостабильные генераторы непрерывных колебаний. Фильтр промежуточ­ной частотыпредставляет собой резонансный контур или систему контуров.

Основным признаком классификации преобразователей частоты различных диапазонов является тип смесителя. Различают лампо­вые, односеточные и двусеточные, транзисторные и диодные пре­образователи частоты. Все они могут строиться по простой, ба­лансной и кольцевой схемам.

            На основе общей теории преобразования частоты, разработанной В. И. Сифоровым, любой преобразователь частоты при вы/ полнении условия малого сигнала можно рассматривать как линейный относительно- .сигнала каскад с переменными параметрами. / Переменным    параметром может являться крутизна усилительного прибора  или проводим ость диода, изменяющиеся под воздействием напряжения гетеродина. Характеристику крутиз­ны смесителяусилительного прибора (рис. 2.24) можно аппроксимировать с достаточной точностью    линейной  зависи­мостью.

Тогда, как показано на рис. 2.24, функция будет иметь вид периодической последовательности косинусоидальных импуль­сов, разложение которых в ряд Фурье имеет вид

где— амплитуда к-й гармоники таких импульсов;  - постоянная  составляющая.

Ток в цепи нелинейного элемента определяется соотношением

Из формулы видно, что в составе тока появились составляю­щие на комбинационных частотах Именно на эти частоты и может производиться линейный перенос спектра сигнала. Основной интерес представляет просто  преобра­зование  на  промежуточную  частоту

Основными техническими параметрами преобразователей часто­ты  являются следующие:

1. Коэффициент передачи—отношение комплексных амплитуд сигнала на промежуточной частоте и высокой частоте.

Величина К_р для ламповых, транзисторных преобразователей частоты составляет несколько единиц, для диодных преобразова­телей   (К_р=0,25...0,5).

2. Коэффициент шума определяется типом смесителя и частот­ным диапазоном. Требование снижения коэффициента 'шума являет­ся существенным при малом коэффициенте усиления УВЧ по мощ­ности.

Общие требования к преобразователям частоты следующие: